[发明专利]一种籽晶杆提拉定位器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体生产设备技术领域，具体地，涉及一种籽晶杆提拉定位器。

背景技术

高温线-料底间距，直接关系到碳化硅晶体质量的好坏。高温线位置过高，则会使得坩埚顶部内由元素C和Si组成的混合气氛不足，原料供应不上；同时，又置籽晶于较高的温区、且该温区径向温度梯度较大，进而有可能引起碳化硅晶体整体相变、界面较凸和背向侵蚀籽晶等恶性影响；高温线位置过低，则可能会使原料表面温度过低，以至于由元素C和Si组成的混合气氛直接在原料表面或内部结晶，阻塞了气氛的输送通道，同样导致原料供应不足，并且此时籽晶处温度过低，中心与边缘生长速率都很快，使得碳化硅晶体很容易出现微管连线成片、中心多晶等缺陷。

如图4和图5所示，其中，图4为背向侵蚀籽晶，颜色略浅区域为籽晶重分解再结晶区域；图5为气氛输送通道被阻塞，气氛直接在原料里面形核结晶。可见，控制好高温线是碳化硅晶体生长的生命线。

在生产中，人们主要通过调节籽晶位置，生长温度来和坩埚上部保温材料来控制高温线。由于晶体生长设备调试出来之后，相邻炉次的生长温度变化相差不大；再者，坩埚上部保温材料一般不随便变化。所以，调节籽晶位置是控制高温线的最常用手段。

但在实际操作中，籽晶位置的调节由于设备本身的原因遇到了一些困难。出于石墨坩埚和碳化硅晶体方便进出等方面考虑，提拉系统的提拉杆与石墨坩埚上面的籽晶杆是通过一个用石墨绳做成的软连接贯通的。由于调节石墨绳的松紧度是装炉的最后一道工序，其它的工艺参数都已准备好，所以人们只能通过一个很小的炉腔口来进行该工序，所以判断石墨绳的松紧度全凭个人感觉来完成。

但石墨绳的松紧度，关系到先前已经测量完毕的籽晶位置是否保持原状态。石墨绳太紧，极有可能已把下面的石墨坩埚提了起来，使得籽晶位置上升几个毫米，并且下面留了一定的缝隙，影响了原来的温场；而石墨绳较松，则在生长过程中运行提拉程序时，实际的提拉位移少于预设的位移，同样会影响到晶体的正常生长，给生长工艺的制定带来了一项不确定因素。

目前，生产中为解决石墨绳的松紧度问题而实行的方法是依靠工人的感觉，毕竟人的感觉肯定是没有一个标准化的仪器检测标准。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在晶体生长温场难以控制、提拉位移难以确定、人工判断可靠性差和晶体质量无保障等缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种籽晶杆提拉定位器，以实现晶体生长温度易控制、提拉位移易确定、智能判断可靠性高和晶体质量有保障的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种籽晶杆提拉定位器本体，竖直设置的丝杆，和丝杆并行设置、且用于提拉石墨杆的石墨绳，以及设在石墨杆末端、用于连接籽晶杆本体、石墨杆和石墨绳、并支撑丝杆的提拉头；

在籽晶杆提拉定位器本体的内部，安装有电源、与电源连接的开关、以及连接在电源和籽晶杆提拉定位器本体的触角之间的指示灯组件；籽晶杆提拉定位器本体的触角，和丝杆触点式连接；提拉头，位于石墨杆末端，且与丝杆的下端刚性连接。坩埚为籽晶生产用主要容器，连接坩埚与籽晶提拉杆的物质为石墨杆和石墨绳，坩埚的升降由籽晶杆控制。

进一步地，所述触角，包括设在所述籽晶杆提拉定位器本体上的主触角，以及主触角上下的副触角；

所述主触角，包括动触点，设在所述动触点上方的上触点，以及设在所述动触点下方的下触点。

进一步地，所述触角，还包括用于在未使用状态保护主触角和副触角的触角盖。

进一步地，所述指示灯组件，包括用于在所述动触点与上触点接触时亮灯的高位灯、用于在开关打开时亮灯的电源灯、用于在主触角和副触角连通时亮灯的触角灯、以及用于在动触点与下触点接触时亮灯的低位灯，所述高位灯、电源灯、触角灯和低位灯分别与电源连接。

进一步地，所述高位灯包括白色LED灯，电源灯包括绿色LED灯，触角灯包括蓝色LED灯，低位灯包括白色LED灯。

进一步地，所述提拉头和丝杆之间的连接方式为软连接。这里，所谓软连接，即籽晶杆与石墨坩埚都为硬性材料，中间通过可变形材料石墨绳连接。

进一步地，在所述提拉头上对称地焊接有与丝杆配套的两个螺帽。

进一步地，所述触角和籽晶杆本体之间，通过螺母固定连接，使用时螺帽侧朝上。

进一步地，所述石墨绳的长度，至少比丝杆长20mm。